# 1. 激光原理

一、激光原理

  1. 波尔模型 电子在最内层,称为基态,能量低,向外有第一激发态、第二激发态... 从激发态向基态或低能级跃迁时,会发光、释放光子。

受激吸收、自发辐射 => 普通光: 频率、相位随机

  • 日光灯管:电子把汞原子撞到激发态,汞原子从激发态往基态跑的时候会发紫外线,紫外线撞到荧光粉上就可以发光了
  • 铁块烧红:通过加热达到激发态,回落时发光。

2.受激辐射

  • 电子在激发态慢慢向低能级跃迁的时候,正好一束光射进来,其能量正好和激发态回到基态释放能量相同,会诱导电子从激发态立刻回到基态,会发出和外界完全一样的光子(相位能量等相等)。
  • 旁边如果有其他原子,也会同样从激发态回到基态,类似雪崩效应。
  • 发出的这些光频率和相位时完全相同,类似克隆人。

二、激光器 结构:

  • 泵(使原子从基态跳到激发态)
  • 晶体(产生频率相位相同的光子)
  • 谐振腔(反复反射,能量增强,类似光纤)

三、应用 1.方向性好: 制导、测距、光盘 2.亮度高: 切割、核聚变、内雕 3.相干性: 光纤、全息技术

# 2. 光纤原理

一、全反射 没有折射或者透射,全部反射回去

条件:1. 光密物质(折射率大) 入射到 光疏物质(折射率小) 2. 入射角大于临界角

二、光纤 1.结构 两层,里面一层折射率大,外面一层折射率小,就可以进行全反射 2.调制 通过振幅、相位、偏振等综合信息传递信息

# 3. 光镊、啁啾放大技术

  • 光镊可以操纵很小的物体,比如抓住细菌
  • 啁啾放大技术在短时间内集中了很大的能量低脉冲激光,可以在活的细胞上钻洞

一、全息成像 1947年

  • 激光 => 半反半透镜 => 透出来的光经凸透镜照到真实物体上,再反射到底片上,称为物光;反射出来的光经过凸透镜直接照射到底片上,称为参考光。
  • 参考光和物光一结合,再经过全息再现技术。

二、激光冷却 1.多普勒效应 2.1985年 朱棣文

三、光学镊子 1.光压 2.阿什金 1985年

四、啁啾放大 拆 合